Membrane Diffusion Occurs by a Continuous-Time Random Walk Sustained by Vesicular Trafficking
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Diffusion in cellular membranes is regulated by processes which occur over a range of spatial and temporal scales. These processes include membrane fluidity, inter-protein and inter-lipid interactions, interactions with membrane microdomains, interactions with the underlying cytoskeleton, and cellular processes which result in net membrane movement. The complex, non-Brownian diffusion that results from these processes has been difficult to characterize, and moreover, the impact of factors such as membrane recycling on membrane diffusion remains largely unexplored. We have used a careful statistical analysis of single-particle tracking data of the single-pass plasma membrane protein CD93 to show that the diffusion of this protein is well-described by a continuous-time random walk in parallel with an aging process mediated by membrane corrals. The overall result is an evolution in the diffusion of CD93: proteins initially diffuse freely on the cell surface, but over time, become increasingly trapped within diffusion-limiting membrane corrals. Stable populations of freely diffusing and corralled CD93 are maintained by an endocytic/exocytic process in which corralled CD93 is selectively endocytosed, while freely diffusing CD93 is replenished by exocytosis of newly synthesized and recycled CD93. This trafficking not only maintained CD93 diffusivity, but also maintained the heterogeneous distribution of CD93 in the plasma membrane. These results provide insight into the nature of the biological and biophysical processes that can lead to significantly non-Brownian diffusion of membrane proteins, and demonstrate that ongoing membrane recycling is critical to maintaining steady-state diffusion and distribution of proteins in the plasma membrane.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».